Hello~大家好，今天學(xué)姐為大家?guī)?lái)了墨爾本大學(xué)密碼學(xué)專(zhuān)業(yè)的課程和專(zhuān)業(yè)概念知識(shí)的梳理，希望對(duì)大家的課程學(xué)習(xí)有所幫助，美國(guó)留學(xué)生輔導(dǎo)是考而思最主要關(guān)注的，希望同學(xué)們都可以從中找到自己需要的知識(shí)。

　　對(duì)稱密碼和非對(duì)稱密碼有什么區(qū)別?

　　對(duì)于對(duì)稱加密，加密和解密使用相同的密鑰。發(fā)件人和收件人必須已經(jīng)擁有雙方都知道的共享密鑰。密鑰分配是一個(gè)棘手的問(wèn)題，也是發(fā)展非對(duì)稱密碼的動(dòng)力。

　　對(duì)于非對(duì)稱加密，加密和解密使用兩種不同的密鑰。非對(duì)稱密碼系統(tǒng)中的每個(gè)用戶都有一個(gè)公鑰和一個(gè)私鑰。私鑰始終保密，但公鑰可以自由分發(fā)。

　　用公鑰加密的數(shù)據(jù)只能用相應(yīng)的私鑰解密。因此，向約翰發(fā)送消息需要用約翰的公鑰加密該消息。只有約翰能解密消息，因?yàn)橹挥屑s翰有他的私鑰。任何用私鑰加密的數(shù)據(jù)只能用相應(yīng)的公鑰解密。同樣，簡(jiǎn)可以用她的私鑰對(duì)消息進(jìn)行數(shù)字簽名，任何擁有簡(jiǎn)公鑰的人都可以解密簽名的消息，并驗(yàn)證發(fā)送消息的人確實(shí)是簡(jiǎn)。

　　對(duì)稱加密通常速度非?？?，非常適合加密大量數(shù)據(jù)(例如，整個(gè)磁盤(pán)分區(qū)或數(shù)據(jù)庫(kù))。非對(duì)稱加密速度慢得多，只能加密小于密鑰大小(通常為2048位或更小)的數(shù)據(jù)。因此，非對(duì)稱加密通常用于加密對(duì)稱加密密鑰，然后再用于加密更大的數(shù)據(jù)塊。對(duì)于數(shù)字簽名，非對(duì)稱加密通常用于加密消息的散列，而不是整個(gè)消息。

　　密碼系統(tǒng)提供對(duì)密鑰的管理，包括密鑰的生成、交換、存儲(chǔ)、使用、撤銷(xiāo)和替換。

　　密碼學(xué)解決什么問(wèn)題?

　　一個(gè)安全的系統(tǒng)應(yīng)該提供幾個(gè)保證，如數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性，以及真實(shí)性和不可否認(rèn)性。如果使用得當(dāng)，加密有助于提供這些保證。密碼學(xué)可以確保傳輸中的數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。它還可以相互驗(yàn)證發(fā)送方和接收方的身份，并防止遭到拒絕。

　　軟件系統(tǒng)通常有多個(gè)端點(diǎn)，通常是多個(gè)客戶端，以及一個(gè)或多個(gè)后端服務(wù)器。這些客戶端/服務(wù)器通信發(fā)生在不可信的網(wǎng)絡(luò)上。通信發(fā)生在開(kāi)放的公共網(wǎng)絡(luò)上，如互聯(lián)網(wǎng)，或可能被外部攻擊者或惡意內(nèi)部人員破壞的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。

　　它可以保護(hù)通過(guò)不可信網(wǎng)絡(luò)的通信。對(duì)手可能試圖在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施兩種主要類(lèi)型的攻擊。被動(dòng)攻擊是指攻擊者簡(jiǎn)單地監(jiān)聽(tīng)一個(gè)網(wǎng)段，并試圖在傳輸過(guò)程中讀取敏感信息。被動(dòng)攻擊可以是在線的(攻擊者實(shí)時(shí)讀取流量)，也可以是離線的(攻擊者只是實(shí)時(shí)捕獲流量，然后查看流量——可能是在花了一些時(shí)間解密之后)。主動(dòng)攻擊包括攻擊者模擬客戶端或服務(wù)器，攔截傳輸中的通信，并在將內(nèi)容傳遞到預(yù)期目的地(或完全丟棄)之前查看和/或修改內(nèi)容。

　　SSL/TLS等加密協(xié)議提供的機(jī)密性和完整性保護(hù)可以保護(hù)通信免受惡意竊聽(tīng)和篡改。真實(shí)性保護(hù)保證了用戶實(shí)際上是按照預(yù)期與系統(tǒng)進(jìn)行通信的。比如你是把網(wǎng)銀密碼發(fā)給你的銀行還是別人?

　　它還可以用來(lái)保護(hù)靜態(tài)數(shù)據(jù)。可移動(dòng)磁盤(pán)或數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可以加密，以防止物理介質(zhì)丟失或被盜時(shí)泄露敏感數(shù)據(jù)。此外，它還可以為靜態(tài)數(shù)據(jù)提供完整性保護(hù)，以檢測(cè)惡意篡改。

　　有哪些原則?

　　要記住的最重要的原則是，你永遠(yuǎn)不要試圖設(shè)計(jì)自己的密碼系統(tǒng)。世界上最杰出的密碼學(xué)家(包括菲爾·齊默曼和羅恩·瑞文斯特)經(jīng)常用嚴(yán)肅的安全漏洞在他們身上。為了使密碼系統(tǒng)被認(rèn)為是“安全的”，它必須面對(duì)來(lái)自安全社區(qū)。永遠(yuǎn)不要依靠默默無(wú)聞的安全性，或者攻擊者可能不了解您的系統(tǒng)。請(qǐng)記住，惡意的內(nèi)部人員和堅(jiān)定的攻擊者將試圖攻擊您的系統(tǒng)。

　　談到安全密碼系統(tǒng)，唯一應(yīng)該“保密”的是密鑰本身。請(qǐng)確保采取適當(dāng)?shù)牟襟E來(lái)保護(hù)您的系統(tǒng)使用的任何密鑰。切勿將加密密鑰與它們保護(hù)的數(shù)據(jù)一起以明文形式存儲(chǔ)。這類(lèi)似于鎖上你的前門(mén)，把鑰匙放在門(mén)墊下面。這是攻擊者首先會(huì)看到的地方。以下是保護(hù)密鑰的三種常見(jiàn)方法(從最不安全到最安全):

　　將密鑰存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中，并用強(qiáng)訪問(wèn)控制列表(ACLs)保護(hù)它們。記住堅(jiān)持最小特權(quán)原則。

　　使用第二個(gè)密鑰加密密鑰(KEK)對(duì)您的數(shù)據(jù)加密密鑰進(jìn)行加密。KEK應(yīng)使用基于密碼的加密生成(PBE)。少數(shù)管理員知道的密碼可用于使用算法(如bcrypt、scrypt或PBKDF2)生成密鑰，并用于引導(dǎo)密碼系統(tǒng)。這樣就不需要在任何地方存儲(chǔ)未加密的密鑰。

　　硬件安全模塊(HSM)是一種防篡改硬件設(shè)備，可用于安全存儲(chǔ)密鑰。代碼可以對(duì)HSM進(jìn)行應(yīng)用編程接口調(diào)用，以便在需要時(shí)提供密鑰，或者對(duì)HSM本身的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

　　以上是墨爾本大學(xué)密碼學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識(shí)課程的知識(shí)概述，考而思專(zhuān)注澳洲留學(xué)生輔導(dǎo)課程，如果同學(xué)們有需要，可以隨時(shí)與我們聯(lián)系，希望本篇文章對(duì)同學(xué)們有相對(duì)的幫助作用。